一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112282029 A(43)申请公布日 2021.01.29

(21)申请号 202011223310.1(22)申请日 2020.11.05

(71)申请人 上海交通建设总承包有限公司

地址 200136 上海市浦东新区浦东大道

2501号26幢(72)发明人 胡正　裴续川　陶明明　莫建波　

李少俊　周嘉诚　鲁力行　朱睿阳　李学慈　(74)专利代理机构 上海湾谷知识产权代理事务

所(普通合伙) 312

代理人 倪继祖(51)Int.Cl.

E03F 5/04(2006.01)E03F 3/04(2006.01)E03F 3/06(2006.01)

权利要求书2页 说明书4页 附图2页

()发明名称

一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法(57)摘要

本发明公开了一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，包括：步骤一，先在既有管道接驳点建造接收井；步骤二，在接收井内浇筑钢筋砼底板，并对既有管道的底部进行混凝土包封；步骤三，在接收井内构筑检查井室的井圈；步骤四，在检查井室的井圈外与接收井的内壁之间浇筑混凝土；步骤五，在接收井的井口搭设绳锯工作平台；步骤六，在既有管道上钻四个切割孔和两个吊装孔；步骤七至步骤十一，蛙人在接驳口的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行整个接驳口的轮廓线切割；步骤十二，由吊机将既有管道的接驳口的混凝土块吊出检查井室，完成接驳口破除，实现既有管道与新建管道接驳。本发明具有操作安全、无扰动被切割体等优势。

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1.一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其特征在于，所述接驳施工方法包括以下步骤：

步骤一，先在既有管道接驳点建造接收井，使既有管道的接驳点位于接收井内，接收井还在井壁上预留一个供新建管道顶入并与既有管道垂直的洞口，使新建管道的端口顶入接收井内，该新建管道的管内底高程比既有管道的管内底高程高；

步骤二，在接收井内浇筑钢筋砼底板，并对既有管道的底部进行混凝土包封，使接收井的底板与既有管道的底部包封连成一体；

步骤三，在接收井内的既有管道的内侧与新建管道的端口之间构筑检查井室的井圈，使既有管道的接驳口和新建管道的端口均位于检查井室的井圈内；

步骤四，在检查井室的井圈外与接收井的内壁之间浇筑混凝土，直至混凝土位于既有管道的顶部和新建管道的顶部以上一定厚度；

步骤五，在接收井的井口搭设绳锯工作平台，并在接收井的底板上安装绳锯的定向轮及辅助配件；

步骤六，先根据新建管道的排水断面的要求计算既有管道的接驳口面积，接驳口为矩形，并确定接驳口的位置对准新建管道的端口，接着通过蛙人采用水下钻孔设备在既有管道上钻四个切割孔和两个吊装孔；四个切割孔一一对应地位于接驳口的顶部上游角、顶部下游角、底部上游角和底部下游角；两个吊装孔并排地位于接驳口中部的同一个水平线上；

步骤七，通过蛙人在接驳口的底部上游角的切割孔和底部下游角的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部上游角和底部下游角之间的接驳口底边线的直线切割；

步骤八，通过蛙人在接驳口的底部下游角的切割孔和顶部下游角的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部下游角和顶部下游角之间的接驳口下游侧边线的直线切割；

步骤九，通过蛙人在两个吊装孔中穿入一根吊装钢丝绳并利用设在接收井的井口的吊机吊住该吊装钢丝绳；

步骤十，通过蛙人在接驳口的底部上游角的切割孔和顶部上游角的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部上游角和顶部上游角之间的接驳口上游侧边线的直线切割；

步骤十一，通过蛙人在接驳口的顶部上游角的切割孔和顶部下游角的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行顶部上游角和顶部下游角之间的接驳口顶边线的直线切割，完成整个接驳口的轮廓线切割；

步骤十二，由吊机将既有管道的接驳口的混凝土块吊出检查井室，完成既有管道的接驳口破除，实现既有管道与新建管道接驳。

2.根据权利要求1所述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其特征在于，所述接收井采用逆作法建造。

3.根据权利要求1所述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其特征在于，所述既有管道的底部包封的厚度为60cm，顶部包封的厚度为40cm；所述新建管道的顶部包封厚度为40cm。

4.根据权利要求1所述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其特征在于，所述检查井室的井圈通过绑扎钢筋、支立钢模和浇筑混凝土形成。

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5.根据权利要求1所述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其特征在于，所述绳锯工作平台采用工字钢及钢板搭设。

6.根据权利要求1所述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其特征在于，在进行步骤六时，既有管道的上游井要停止抽水，直到四个切割孔和两个吊装孔均钻好；在进行步骤七、步骤八、步骤十和步骤十一时，蛙人在穿绳锯的金刚石链条时，既有管道的上游井都要停止抽水10～20分钟，待蛙人完成金刚石链条的穿设后，进行直线切割时上游井要全力抽水，以降低既有管道内的水位，在低水位时完成切割工作。

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一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法

技术领域

[0001]本发明涉及一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法。

背景技术

[0002]城市黑臭水体问题是当今需要重点解决的难题。由于雨污水管道普遍存在错接和乱接，导致污水进入雨水管直排入河，影响河道水质；或者雨水进入污水管，使得污水管道高水位和污水被稀释，影响污水处理厂的正常运行。基于此，完善管网系统实现雨污分流至关重要。

[0003]在完善管网系统施工中，涉及新旧污水管道接驳，而绝大多数既有钢筋砼污水主干管道处于高水位，往往不能中断运行，即无条件进行封堵，整个接驳过程需在管道正常运行的状态下进行，但是不停水状态下破除既有管道的施工难度较大。若采用常规的风镐接驳口、刀盘踞切割等手段切割既有管道的接驳口，不仅设备易损坏或冲入下游管道，而且破除后的混凝土块极易被急速的水流冲入下游，造成后期管道堵塞。另外若接驳口位于市政道路中间的行车道上，还会受现场施工条件的。发明内容

[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，它具有操作安全、方便、低噪、高效、无扰动被切割体等优势。[0005]本发明的目的是这样实现的：一种城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，包括以下步骤：[0006]步骤一，先在既有管道接驳点建造接收井，使既有管道的接驳点位于接收井内，接收井还在井壁上预留一个供新建管道顶入并与既有管道垂直的洞口，使新建管道的端口顶入接收井内，该新建管道的管内底高程比既有管道的管内底高程高；[0007]步骤二，在接收井内浇筑钢筋砼底板，并对既有管道的底部进行混凝土包封，使接收井的底板与既有管道的底部包封连成一体；[0008]步骤三，在接收井内的既有管道的内侧与新建管道的端口之间构筑检查井室的井圈，使既有管道的接驳口和新建管道的端口均位于检查井室的井圈内；[0009]步骤四，在检查井室的井圈外与接收井的内壁之间浇筑混凝土，直至混凝土位于既有管道的顶部和新建管道的顶部以上一定厚度；[0010]步骤五，在接收井的井口搭设绳锯工作平台，并在接收井的底板上安装绳锯的定向轮及辅助配件；[0011]步骤六，先根据新建管道的排水断面的要求计算既有管道的接驳口面积，接驳口为矩形，并确定接驳口的位置对准新建管道的端口，接着通过蛙人采用水下钻孔设备在既有管道上钻四个切割孔和两个吊装孔；四个切割孔一一对应地位于接驳口的顶部上游角、顶部下游角、底部上游角和底部下游角；两个吊装孔并排地位于接驳口中部的同一个水平线上；

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步骤七，通过蛙人在接驳口的底部上游角的切割孔和底部下游角的切割孔中穿绳

锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部上游角和底部下游角之间的接驳口底边线的直线切割；

[0013]步骤八，通过蛙人在接驳口的底部下游角的切割孔和顶部下游角的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部下游角和顶部下游角之间的接驳口下游侧边线的直线切割；

[0014]步骤九，通过蛙人在两个吊装孔中穿入一根吊装钢丝绳并利用设在接收井的井口的吊机吊住该吊装钢丝绳；[0015]步骤十，通过蛙人在接驳口的底部上游角的切割孔和顶部上游角的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部上游角和顶部上游角之间的接驳口上游侧边线的直线切割；

[0016]步骤十一，通过蛙人在接驳口的顶部上游角的切割孔和顶部下游角的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行顶部上游角和顶部下游角之间的接驳口顶边线的直线切割，完成整个接驳口的轮廓线切割；[0017]步骤十二，由吊机将既有管道的接驳口的混凝土块吊出检查井室，完成既有管道的接驳口破除，实现既有管道与新建管道接驳。

[0018]上述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其中，所述接收井采用逆作法建造。

[0019]上述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其中，所述既有管道的底部包封的厚度为60cm，顶部包封的厚度为40cm；所述新建管道的顶部包封厚度为40cm。[0020]上述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其中，所述检查井室的井圈通过绑扎钢筋、支立钢模和浇筑混凝土形成。

[0021]上述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其中，所述绳锯工作平台采用工字钢及钢板搭设。

[0022]上述的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，其中，在进行步骤六时，既有管道的上游井要停止抽水，直到四个切割孔和两个吊装孔均钻好；在进行步骤七、步骤八、步骤十和步骤十一时，蛙人在穿绳锯的金刚石链条时，既有管道的上游井都要停止抽水10～20分钟，待蛙人完成金刚石链条的穿设后，进行直线切割时上游井要全力抽水，以降低既有管道内的水位，在低水位时完成切割工作。

[0023]本发明的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法具有以下特点：[0024]1)在既有管道的接驳点建造接收井，将新建管道的端口顶入接收井，由于接收井位于大道中间的行车道上，受现场施工条件，接收井采用逆作法施工，施工工效高、作业量小、劳动强度低；

[0025]2)对既有管道接驳口的破除采用“水下钻孔+水下绳锯”的方法，使接驳口的断面规则；不会损坏其他范围管道；不会造成管道周围土地水土的流失，并能保证施工人员安全；接驳口破除后混凝土块、蛙人、设备工具等不容易被水流冲到下游管道；可避免对既有管道造成堵塞；

[0026]3)在接收井内建造检查井室的井圈，可避免发生污水外涌事件；[0027]4)施工速度快，可短时间实现通水；

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5)接驳口破除时接收井内无需下人，操作安全，不仅可避免造成既有管道大范围

破坏，同时施工过程中无噪声，有利于减少扰民现象。

附图说明

[0029]图1是本发明的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法完成步骤三时的俯视图；

[0030]图2是本发明的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法完成步骤四时的轴向剖面图；

[0031]图3是本发明的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法进行步骤六至步骤十一时的结构示意图。

具体实施方式

[0032]下面将结合附图对本发明作进一步说明。[0033]请参阅图1至图3，本发明的城市高水位大直径钢筋砼污水管道的接驳施工方法，包括以下步骤：[0034]步骤一，先在直径为DN1800的既有管道接驳点建造接收井，使既有管道的接驳点位于接收井3内，接收井3还在井壁上预留一个供直径为DN1200的新建管道2顶入并与既有管道1垂直的洞口，使新建管道2的端口顶入接收井3内，新建管道2的管内底高程比既有管道1的管内底高程高0.71m；接收井3的直径为DN4100，接收井3采用逆作法建造，并包括以下工序：

[0035]a.进行高压旋喷桩施工，形成接收井外壁的止水墙；[0036]b.先在止水墙内部开挖第一节土坑，再在第一节土坑的内壁绑扎钢筋、支立模板，当天一次浇筑完成混凝土，形成第一节护壁；第一节护壁的纵截面呈倒L型，水平段的宽度为0.75m，厚度为0.3m，竖直段的厚度为0.4m；第一节护壁做成倒L型，不仅有效防止后续施工中护壁下沉，也为安装设备提供了平台，高出路面的水平部分还可以防止雨期路面积水涌入基坑，而且在市政道路中还有很好的二次防撞作用；[0037]c.先在止水墙内部开挖第二节土坑，再在第二节土坑的内壁绑扎钢筋、支立模板，当天一次浇筑完成混凝土，形成第二节护壁，如此重复，直至完成最后一节护壁；最后一节护壁的底部位于既有管道1的下方；[0038]步骤二，在接收井3内浇筑钢筋砼底板30，同时对既有管道1的底部进行混凝土包封，接收井的底板30的厚度为60cm，既有管道1的底部包封1a的厚度也为60mm，并将接收井的底板30与既有管道1的底部包封1a连成一体；由于接收井3的直径较小，使得既有管道1的下部一侧靠近接收井3的内壁，致使该部位的工作空间狭小，无法掏空该部位的土体，因此无法进行混凝土包封；既有管道1的底部包封能保证既有管道1及周边土体的稳定性，防止施工或者渗水改变周边土体的稳定性而造成管道或者路面塌陷；[0039]步骤三，在接收井3内的既有管道1的内侧与新建管道2的端口之间构筑检查井室的井圈4，使既有管道1的接驳口和新建管道2的端口均位于检查井室的井圈4内；检查井室的井圈4的直径为DN2000，壁厚为0.25m，高度高出新建管道2的顶部1.9m；该检查井室的井圈4通过绑扎钢筋、支立钢模和浇筑混凝土形成；检查井室的井圈4能防止既有管道1的接驳

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口破除后污水进入接收井3内，又能保证既有管道1的接驳口的混凝土块10破除后能被吊出；

[0040]步骤四，在检查井室的井圈4外与接收井3的内壁之间浇筑混凝土，直至混凝土位于既有管道1的顶部和新建管道2的顶部以上一定厚度，即将既有管道1的顶部包封1b的厚度为40cm，新建管道2的顶部包封2b的厚度也为40cm；[0041]步骤五，在接收井3的井口采用工字钢及钢板搭设绳锯工作平台，并在接收井的底板30上安装绳锯的定向轮及辅助配件；[0042]步骤六，先根据新建管道2的排水断面的要求计算既有管道1的接驳口10的面积，确定接驳口10为长×宽等于1.2m×1.4m的矩形，并确定接驳口10的位置对准新建管道2的端口，接着通过蛙人采用水下钻孔设备在既有管道上钻四个切割孔和两个吊装孔，钻孔时，既有管道1的上游井要停止抽水10～20分钟，以防抽水时产生的吸力对蛙人造成伤害并影响蛙人工作，直到四个切割孔和两个吊装孔均钻好后上游井才能正常抽水；四个切割孔一一对应地位于接驳口的顶部上游角11、顶部下游角12、底部上游角13和底部下游角14，使接驳口的混凝土块呈矩形；两个吊装孔15并排地位于接驳口10中部的同一个水平线上；[0043]步骤七，通过蛙人在接驳口10的底部上游角13的切割孔和底部下游角14的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部上游角13和底部下游角14之间的接驳口底边线A的直线切割；[0044]步骤八，通过蛙人在接驳口10的底部下游角14的切割孔和顶部下游角12的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部下游角14和顶部下游角12之间的接驳口下游侧边线B的直线切割；[0045]步骤九，通过蛙人在两个吊装孔15中穿入一根吊装钢丝绳16并利用设在接收井3的井口的吊机吊住该吊装钢丝绳16，防止切割时接驳口10的混凝土块10脱落；[0046]步骤十，通过蛙人在接驳口10的底部上游角13的切割孔和顶部上游角11的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行底部上游角13和顶部上游角11之间的接驳口上游侧边线C的直线切割；[0047]步骤十一，通过蛙人在接驳口10的顶部上游角11的切割孔和顶部下游角12的切割孔中穿绳锯的金刚石链条，再由绳锯进行顶部上游角11和顶部下游角12之间的接驳口顶边线D的直线切割，完成整个接驳口10的轮廓线切割；切割时，吊机做好接驳口的混凝土块起吊工作；

[0048]在进行步骤七、步骤八、步骤十和步骤十一时，蛙人在穿绳锯的金刚石链条时，既有管道1的上游井都要停止抽水10～20分钟，以防抽水时产生的吸力对蛙人造成伤害并影响蛙人工作，待蛙人完成金刚石链条的穿设后，进行直线切割时上游井要全力抽水，以降低既有管道1内的水位，在低水位时完成切割工作；[0049]步骤十二，由吊机将既有管道1的接驳口10的混凝土块进行整体起吊并吊出检查井室的井圈4，完成既有管道1的接驳口10破除，实现既有管道1与新建管道2接驳。[0050]以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

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图2

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